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计算机系统结构考试题库及答案

计算机系统结构试题及答案

一、选择题（50分，每题2分，正确答案可能不只一个，可单选或复选）

1.（CPU周期、机器周期）是内存读取一条指令字的最短时间。

2.（多线程、多核）技术体现了计算机并行处理中的空间并行。

3.（冯•诺伊曼、存储程序）体系结构的计算机把程序及其操作数据一同存储在存储器里。

4.（计算机体系结构）是机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性，其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。

5.（控制器）的基本任务是按照程序所排的指令序列，从存储器取出指令操作码到控制器中，对指令操作码译码分析，执行指令操作。

6.（流水线）技术体现了计算机并行处理中的时间并行。

7.（数据流）是执行周期中从内存流向运算器的信息流。

8.（指令周期）是取出并执行一条指令的时间。

9.1958年开始出现的第二代计算机，使用（晶体管）作为电子器件。

10.1960年代中期开始出现的第三代计算机，使用（小规模集成电路、中规模集成电路）作为电子器件。

11.1970年代开始出现的第四代计算机，使用（大规模集成电路、超大规模集成电路）作为电子器件。

12.Cache存储器在产生替换时，可以采用以下替换算法：

（LFU算法、LRU算法、随机替换）。

13.Cache的功能由（硬件）实现，因而对程序员是透明的。

14.Cache是介于CPU和（主存、内存）之间的小容量存储器，能高速地向CPU提供指令和数据，从而加快程序的执行速度。

15.Cache由高速的（SRAM）组成。

16.CPU的基本功能包括（程序控制、操作控制、时间控制、数据加工）。

17.CPU的控制方式通常分为：

（同步控制方式、异步控制方式、联合控制方式）反映了时序信号的定时方式。

18.CPU的联合控制方式的设计思想是：

（在功能部件内部采用同步控制方式、在功能部件之间采用异步控制方式、在硬件实现允许的情况下，尽可能多地采用异步控制方式）。

19.CPU的同步控制方式有时又称为（固定时序控制方式、无应答控制方式）。

20.CPU的异步控制方式有时又称为（可变时序控制方式、应答控制方式）。

21.EPROM是指（光擦可编程只读存储器）。

22.MOS半导体存储器中，（DRAM）可大幅度提高集成度，但由于（刷新）操作，外围电路复杂，速度慢。

23.MOS半导体存储器中，（SRAM）的外围电路简单，速度（快），但其使用的器件多，集成度不高。

24.RISC的几个要素是（一个有限的简单的指令集、CPU配备大量的通用寄存器、强调对指令流水线的优化）。

25.奔腾CPU采用2条指令流水线，能在1个时钟周期内发射2条简单的整数指令，也可发射

（1）条浮点指令。

26.奔腾CPU的大多数简单指令用硬布线控制实现，在1个时钟周期内执行完毕。

而对于用微程序实现的指令，也在（2、3）个时钟周期内执行完毕。

27.奔腾CPU的外部中断是由CPU的外部硬件信号引发的，包括（可屏蔽中断、非屏蔽中断）。

28.奔腾CPU的异常中断是由指令执行引发的，包括（执行异常、执行软件中断指令）。

29.奔腾CPU是Intel公司生产的一种（超标量）流水处理器。

30.程序控制类指令的功能是（改变程序执行的顺序）。

31.从CPU来看，增加Cache的目的，就是在性能上使（主存、内存）的平均读出时间尽可能接近Cache的读出时间。

32.从执行程序的角度看，最低等级的并行是（指令内部）并行。

33.从执行程序的角度看，最高等级的并行是（作业级、程序级）并行。

34.存储器堆栈是由程序员设置出来作为堆栈使用的一部分（主存储器）。

35.当CPU和主存进行信息交换，即CPU（向主存存入数据、从主存读出数据、从主存读出指令）时，都要使用地址寄存器和数据寄存器。

36.当代总线分为（数据传送总线、仲裁总线、中断和同步总线、公用线）。

37.当代总线是一些标准总线，追求与（技术、结构、CPU、厂家）无关的开发标准。

38.当执行指令时，CPU能自动（递增）程序计数器的内容，使其始终保持将要执行的下一条指令的主存地址，为取下一条指令做好准备。

39.到目前为止，使用最为广泛的计算机形态是：

（嵌入式计算机）。

40.堆栈是一种特殊的数据寻址方式，基于（FILO、LIFO）原理。

41.堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP指示的栈顶单元。

如果进栈操作的动作顺序是（A）→MSP，（SP）-1→SP，那么出栈操作的动作顺序应为（（SP）+1→SP，（MSP）→A）。

42.冯•诺伊曼体系结构的计算机具有共同的基本配置，即具有几大部件：

运算器、控制器、（I/O设备、存储器）。

43.冯•诺依曼计算机体系结构的主要特点是（使用二进制数、存储程序）。

44.冯•诺依曼型计算机的设计思想是（存储程序并按地址顺序执行）。

45.广义地讲，并行性中的并发性是指两个以上事件在（同一时间间隔内）发生。

46.广义地讲，并行性中的同时性是指两个以上事件在（同一时刻）发生。

47.计算机的专用和通用是根据计算机的（效率、速度、价格、运行的经济性和适应性）来划分的。

48.寄存器堆栈是（CPU）中设置的一组专门用于堆栈的寄存器。

49.具有相同（计算机体系结构）的计算机，可以采用不同的（计算机组成）。

50.开发RISC系统的目标是：

（使处理器的结构更简单，更合理、提高处理器的性能、提高处理器的执行效率、降低处理器的开发成本）。

51.流水CPU通常由（指令部件、指令队列、执行部件）等几个部分组成，这几个功能部件可以组成一个多级流水线。

52.奇偶校验无法检测（偶数个、偶数个）错误，更无法识别错误信息的（位置、内容）。

53.取出和执行任何一条指令所需的最短时间为

（2）个CPU周期。

54.世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC使用（电子管）作为电子器件。

55.适配器的作用是保证（I/O设备）用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。

56.双端口存储器是一种高速工作的存储器，指同一个存储器具有两组相互独立的（读写）控制线路，可以对存储器中（任何）位置上的数据进行独立的存取操作。

57.通用计算机可分为（超级计算机、大型机、服务器、工作站）、微型机和单片机。

58.微程序控制器的基本思想是：

将微操作控制信号按一定规则进行编码，形成（微指令），存放到一个只读存储器里。

当机器运行时，一条又一条地读出它们，从而产生全机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行所规定的操作。

59.为了解决多个主设备同时（竞争）总线（控制）权的问题，必须具有总线仲裁部件，以某种方式选择其中一个主设备作为总线的下一次主方。

60.为了提高浮点数的表示精度，当尾数不为（0）时，通过修改阶码并移动小数点，使尾数域的最高有效位为

（1），这称为浮点数的规格化表示。

61.为了执行任何给定的指令，必须对指令操作码进行测试，以便识别所要求的操作，CPU中的（指令译码器）就是完成这项工作的。

62.相对于硬布线控制器，微程序控制器的优点在于（结构比较规整、复杂性和非标准化程度较低、增加或修改指令较为容易）。

63.相联存储器是以（关键字、内容）来访问存储器的。

64.虚拟存储器可看作是一个容量非常大的（逻辑）存储器，有了它，用户无需考虑所编程序在（主存）中是否放得下或放在什么位置等问题。

65.虚拟地址空间的大小实际上受到（辅助存储器）容量的限制。

66.虚拟地址由（编译程序）生成。

67.一个计算机系统可以在不同的并行等级上采用流水线技术。

按照流水的级别，流水线可分类为（算术流水线、指令流水线、处理机流水线、宏流水线）。

68.一条机器指令是由若干条（微指令）组成的序列来实现的，而机器指令的总和便可实现整个指令系统。

69.一条机器指令是由若干条微指令组成的序列（通常叫做（微程序））来实现的，而机器指令的总和便可实现整个指令系统。

70.一条指令中的操作数地址，可以有（0、1、2、3）个。

71.一种（计算机组成）可以采用多种不同的（计算机实现）。

72.以下4种类型指令中，执行时间最长的是（SS型指令）。

73.以下4种类型指令中，执行时间最短的是（RR型指令）。

74.以下关于流水线技术的描述中，正确的是（就一条指令而言，其执行速度没有加快、就程序执行过程的整体而言，程序执行速度大大加快、适合于大量的重复性的处理）。

75.以下句子中，正确的是（CPU中的微程序是可重写的、可以通过修改成品CPU来改变CPU的译码方式）。

76.以下句子中，正确的是（各条指令的取指阶段所用的CPU周期是完全相同的、由于各条指令的功能不同，指令的执行阶段所用的CPU周期是各不相同的）。

77.以下句子中，正确的是（一条指令的取出阶段需要1个CPU周期时间、一条指令的执行阶段需要至少1个CPU周期时间）。

78.以下指令存在哪些类型的数据相关？

（RAW相关、WAW相关）

LADR6,B；M（B）R6，M（B）是存储器单元

MULR6,R7；（R6）×（R7）R6

79.以下指令存在哪些类型的数据相关？

（WAR相关）

STAM（x），R3；（R3）->M（x），M（x）是存储器单元

ADDR3，R4，R5；（R4）+（R5）->R3

80.以下指令存在哪些类型的数据相关？

（WAW相关）

MULR3，R1，R2；（R1）×（R2）->R3

ADDR3，R4，R5；（R4）+（R5）->R3

81.硬布线控制器的特点是（设计非常复杂，且代价很大、调试非常复杂，且代价很大、速度较快，主要取决于逻辑电路的延迟）。

82.运算型指令的寻址与转移型指令的寻址，其不同点在于（前者取操作数，后者决定程序转移地址）。

83.在（定点）运算中，为了判断溢出是否发生，可采用双符号位检测法。

不论溢出与否,其（最高）符号位始终指示正确的符号。

84.在CPU中，操作控制器的功能就是根据指令操作码和时序信号，产生各种操作控制信号，以便正确地建立数据通路，从而完成（取指令、执行指令、分析指令、取操作数）的控制。

85.在CPU中，程序计数器用来保存（下一条指令的地址）。

86.在CPU中，跟踪指令后继地址的寄存器是（程序计数器）。

87.在CPU中，控制器通常由（程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器）和操作控制器组成。

88.在CPU中，数据寄存器用来暂时存放（由主存读出的一条指令、由主存读出的一个数据字、向主存存入的一条指令、向主存存入的一个数据字）。

89.在CPU中，运算器的主要功能是进行（算术运算、逻辑测试、逻辑运算）。

90.在CPU中，运算器通常由（算术逻辑单元、累加寄存器、数据寄存器、状态条件寄存器）组成。

91.在CPU中，指令寄存器用来保存（当前指令）。

92.在CPU中，状态条件寄存器（PSW）用来保存（标志位、条件码、中断信息、状态信息）。

93.在IEEE754标准中，对于一个规格化的32位浮点数，其尾数域所表示的值是（1.M），这是因为规格化的浮点数的尾数域最左（最高有效位）总是

（1），故这一位经常不予存储，而认为隐藏在小数点的左边，这可以使尾数表示范围多一位，达（24）位。

94.在操作控制器中，（微程序控制器）是采用存储逻辑来实现的。

95.在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（补码运算的二进制加法器）来实现。

96.在对RISC机器基本概念的描述中，正确的是（RISC机器一定是流水CPU）。

97.在对流水CPU基本概念的描述中，正确的是（流水CPU是一种非常经济而实用的时间并行技术）。

98.在计算机的流水处理过程中，要使流水线具有良好的性能，必须使流水线畅通流动，不发生断流。

但由于流水过程中会出现（资源相关、数据相关、控制相关）等相关冲突，实现流水线的不断流是困难的。